優氧化現象

優養化又稱為富營養化，水體之優養化可依據其營養鹽的來源約概分為兩大類：

1、天然性優養化(Natural Eutrophication)
指湖泊於自然生態系中，由於自然營養鹽之沈降與累積，造成湖泊水質逐漸優養化，換句話說，該湖泊正在逐漸老化中，是水域自然生態系必然的演替過程。

2、人為性優養化(Artificial Eutrophication)
指湖泊或水庫由於集水區或水體上之人為活動增加，如：蔬果栽種、遊憩活動等，將大量營養鹽帶入湖泊或水庫中，導致水體中浮游動植物大量繁殖，造成水體生態系急遽變化，使得水質嚴重惡化。通常此種變化情形極快，往往只在短短數年時間內即可形成。水體優養化將造成藻類大量繁殖，一般而言，影響藻類生長之主要因素有營養鹽、日照、氣候、滯留時間等，其中最重要者為營養鹽。隨著人們增加農藥、肥料、大量廢水與洗衣粉的使用，造成人為加速優養化現象。由於農藥、肥料、廢水與洗衣粉中，含有豐富的硝酸鹽與磷酸鹽；硝酸鹽經分解後可成為植物所需養分，而磷酸鹽可以增進去污功效，也可以增加泡沫。在自然界中，氮及磷是稀有的成分，為植物成長中的一種限制因素。當含磷酸鹽物排放到湖水中時，水草、藻類獲得大量養分因此增生，藻類大量繁殖後，因光合作用及呼吸作用造成水體溶氧量晝夜變化差異大，於夜間常致使溶氧量太低，呈缺氧狀態，造成魚類等水中生物無法生存，因而死亡，水體也產生惡臭，這就是「優養化」的現象。

以承受水體來說，溪流、水庫、湖泊等水體，依據其所含之營養鹽濃度高低，區分其優養程度為以下三種：
1、貧養(Oligotrophic)
通常是集水區在低度開發的狀態下，此時即為貧養狀況，如水庫、湖泊形成之初，其水體中營養鹽濃度較低，沒有任何污染，浮游動植物含量少，歧異度較高，此時水質狀況相對較佳。

2、中養(Mesotrophic)
也有人稱為普養。此階段是由貧養階段到優養階段的過渡期，此時水體中營養鹽漸高，浮游動植物含量也逐漸增加，歧異度逐漸降低。

3、優養(Eutrophic)
此時由於營養鹽大量的增加，藻類大量繁殖。造成底層缺氧，懸浮顆粒及殘留物質都會增加，水體透明度顯著降低，浮游動植物大量繁殖，歧異度低。

優養化的影響有：
1、出現有毒藻類
在海洋生態系中，初級生產力高的海域，其魚、蝦、貝類的產量才會高。有些河口海域和近海水域，由於河川污染帶來豐富的營養鹽類，造成水質優養化。藻類過度生長固然使初級生產力增高，卻會產生由少數種藻類占優勢的現象，而對魚、貝類來說，這些藻類通常有毒，反而造成大量水生生物死亡。例如：由鞭毛藻類大量增殖所形成的紅潮 (red tide)，常毒死魚、蝦、貝類等，使水生生物的數量下降、種類減少。有的鞭毛藻類會產生麻痺性貝毒（paralytic shellfish poison)等毒素，甚至會使人類中毒，例如：saxitoxin即是由甲藻類所產生的一種最普遍的毒素。由於海域水質優養化帶來的負面影響，在世界各地區海域都曾有過報導，近年世界衛生組織(WHO)還特別為此成立委員會，推動紅潮和毒藻的研究，以探究其成因和制定對策。

2、破壞水域生態環境
當水流循環不佳，又有足夠的日照，且水溫在0~25度的條件下﹐藻類便會大量繁殖且不斷持續下去，直到藻類數量足以遮蔽日照，導致水表以下的藻類無法行光合作用而大量死亡。藻類的腐爛及分解消耗水中的氧﹐最終結果使水域中其他生物大量死亡﹐屍體腐爛又造成水質惡化。雖然經過一段長時間後，自然的作用可使優養化的水域淨化，回復到原來的乾淨程度，但除非透過人工植入原有生物，否則該水域生態將很難回復。溪流優養化之後，水中的藻類相改變，矽藻的比例大大的降低，而逐漸以絲狀的綠藻和藍綠藻為主。這時原來的水生昆蟲或濾食性的魚類沒辦法以那些絲狀藻類為食，所以可能導致水生昆蟲相的變化，以及某些魚類族群的滅亡。在海中，優養化除影響藻類外，對於珊瑚的殺傷力也很強。由於珊瑚對水溫、水中透光率、濁度的要求嚴格，當營養鹽增加，藻類數量足以遮蔽日照時，珊瑚也會因水溫增高、光照不足等因素而大量死亡，連帶降低沿岸的經濟魚種、貝類等海產產量，徹底改變海岸的生態環境。

3、增加淨水成本
優養化往往使藻類族群發生變化，出現有毒的藍綠藻、甲藻，降低水體利用價值。此外，優養化易產生「藻華」現象，即一層藻類像地毯般蓋在水面上，容易造成水處淨水場取水口、過濾床的堵塞。藻類生長代謝增加水中溶解性有機物濃度，提高形成三鹵甲浣類化合物(THMs) 之可能，增加水之臭味及色度，使給水廠操作困難，這些現象都會增加水質的處理成本。

4、提高自來水中三鹵甲烷之濃度
水質優養化代表水中藻類過量，則自來水處必須添加更多的氯，以去除原水中的錳、氨及有機物，殺死輸送過程中可能混入的病菌，進行消毒工作。但水中加氯過多會產生三氯甲烷( chloroform )，此為「致癌前驅物」，它是氯和水中的廢物、有機物及水中的溴所合成的物質，有機物多的水質，亦即愈髒的水中會產生愈多的三鹵化甲烷，此外，溫度高的時候也會生成許多三鹵甲烷。